
根据一项新研究,昆虫菌落虽然由许多生物组成,但其作用类似于单个生物体。结果表明,至少就其基本生理学而言,这些殖民地的作用为“超生物”。
包括蚂蚁和蜜蜂在内的许多昆虫物种在菌落中共同起作用,它们的合作行为决定了整个群体的生存。这种类型的相互作用被比作单个生物体,每个人在一个菌落中的作用像体内的细胞,从而产生了术语“超生物。”
但是,尽管这句话已经存在至少一个世纪,但通常已经用作隐喻,很少有研究(如果有的话)定量地将整个菌落与单个生物体进行了比较。
因此,这项研究标志着第一个进行定量评估的联系社会殖民地吉洛利说,还有一个有机体。结果还可以解释一些社交昆虫中发现的一些异常,例如为什么女王蜜蜂的寿命比她的规模更长的原因。答案:女王充当更大机器的一部分。
但是,一位科学家没有出售,说这项研究是理论上的,在现实生活中可能不会坚持。
活动部件
Gillooly和他的同事采用了数学方程,通常用于描述单个生物体的生理和生命周期,并将其应用于整个菌落。这些方程式被称为“代谢缩放理论”,预测了基于该生物的大小的单个生物体的生长,繁殖,寿命和许多其他因素。研究人员使用了来自168种不同社会昆虫物种的数据,包括蚂蚁,白蚁,蜜蜂和黄蜂。
他们发现,作为个别生物体,整个殖民地“以几乎相同的方式受到约束,并遵循许多所谓的生物学规则”。换句话说,殖民地像超生物一样起作用。
Gillooly说:“这表明这些整个社会在功能上都组织起来,并以与[个人]相同的方式使用和花费能量。”
他们还看到,从超生物的角度看,当殖民地中的个别生物(例如显着的生存和生长速度)中,可能似乎很异常的因素并不是那么出色。
例如,殖民地中的皇后蚂蚁可以活20或30年,这似乎对其体型出色。但是,如果您认为女王是一个有机体的卵巢,而其他蚂蚁则是身体的其余部分,那么女王的寿命就是您所期望的。
超生物的运作方式
Gillooly说,尽管科学家对人体中的细胞如何共同进行单个生物体的生物过程进行了很多了解,但新发现揭示了有关菌落合作行为如何影响该组的生理或生物学功能的信息。
Gillooly说:“这告诉我们,殖民地的高度结构化,高度合作的行为如何影响殖民地的基本生理学和生活历史。”
哈佛大学生物学教授,《超级生物》(The Superorenlism)的合着者爱德华·威尔逊(Edward O. Wilson)说,这项研究“以其独创性和重要性而闻名。” Wilson说:“这项研究无疑为我们对昆虫社会的组织方式以及它们的组织程度增加了新的观点。”
但是,一些科学家认为该分析的方法可能过于理论上,结果实际上可能不适用于现实世界。例如,研究孤独的蜜蜂的美国自然历史博物馆的策展人杰罗姆·罗森(Jerome Rozen)说,例如,尽管许多小动物都表现出社会性程度,但该研究将所有社会昆虫融合在一起。
罗森在电话采访中说:“他们的方法是一种有效的方法,只是它不符合现实,而且他们没有抓住特定的动物并了解这是如何工作的。” “我想看看如果那里有真正的动物,他们是否会得到相同的答案。”
这项研究是Gillooly,Hannah B. Vander Zanden和佛罗里达大学的Chen Hou与俄克拉荷马大学的Michael Kaspari之间的合作。结果将于本周发表在美国国家科学院的杂志论文集。